JP2001201217A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2001201217A
JP2001201217A JP2000011267A JP2000011267A JP2001201217A JP 2001201217 A JP2001201217 A JP 2001201217A JP 2000011267 A JP2000011267 A JP 2000011267A JP 2000011267 A JP2000011267 A JP 2000011267A JP 2001201217 A JP2001201217 A JP 2001201217A
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JP
Japan
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electronic expansion
expansion valve
valve
path
compressor
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JP2000011267A
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Atsushi Koizumi
淳 小泉
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Fujitsu General Ltd
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 除霜運転中も暖房が行え、かつ除霜時間を短
くすることができる空気調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機1の吐出口2から吐出される冷媒
を、四方弁5、室外熱交換器8、電子膨張弁7、室内熱
交換器6、前記四方弁5を経て前記圧縮機1の吸込口3
へ循環するヒートポンプ式冷凍サイクルを備えてなる空
気調和機において、前記室外熱交換器8のパスを第1パ
ス9と第2パス10とに分割し、両パスを補助電子膨張
弁11を介して直列に接続し、前記第1パス9の他端を
前記電子膨張弁7へ接続し、前記第2パス10の他端を
前記四方弁5へ接続し、前記圧縮機1の吐出口2側と、
前記第1パス9と前記第2パス10との間とを開閉弁1
3を備えたホットガスバイパス管12により接続してな
り、運転モードに応じて、前記電子膨張弁7と前記補助
電子膨張弁11との絞り開度および前記開閉弁13の開
閉を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係わ
り、より詳細には、除霜運転を効果的に行うための冷媒
回路の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機は、図6にて示すよう
に、1は冷媒蒸気を圧縮する圧縮機、5は同圧縮機1よ
り吐出する冷媒の流れを冷房運転、暖房運転等に合わせ
て切り換える四方弁、8は室外に設置され外気に対して
冷媒の熱交換を行う送風ファン(図示省略)を備えた室
外熱交換器、7は冷媒が通過して膨張する電子膨張弁、
6は室内に設置され室内空気に対して冷媒の熱交換を行
う室内熱交換器という構成であった。本構成においての
除霜運転方式は主に、リバース方式とホットガスバイパ
ス方式の2つがある。リバース方式では、冷媒の流れ方
向は冷房運転と同じで、前記圧縮機1から吐出した高温
高圧の冷媒蒸気を先ず前記室外熱交換器8に流入させ、
その熱で同室外熱交換器8を除霜する。なお、この場
合、室内に冷風を送出しないように前記送風ファン(図
示省略)を停止させる。ホットガスバイパス方式では、
冷媒の流れ方向は暖房運転と同じだが、前記電子膨張弁
7を絞らないようにして前記室外熱交換器8に高温高圧
の冷媒液を流入させ、その熱で同室外熱交換器8を除霜
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、除霜運転方式をリバース方式とホットガスバイ
パス方式のどちらにしても、除霜のための高温高圧の冷
媒を室外熱交換器の一端から流入させるという方式のた
め、流入側に較べ流出側が除霜され難く、除霜時間が掛
かってしまうという問題点があった。また、リバース方
式では、除霜運転中は暖房を行えないという問題点があ
った。本発明においては、上記の問題点に鑑み、除霜運
転中も暖房が行え、かつ除霜時間を短くすることができ
る空気調和機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、圧縮機の吐出口から吐出される冷媒を、四
方弁、室外熱交換器、電子膨張弁、室内熱交換器、前記
四方弁を経て前記圧縮機の吸込口へ循環するヒートポン
プ式冷凍サイクルを備えてなる空気調和機において、前
記室外熱交換器のパスを第1パスと第2パスとに分割
し、両パスを補助電子膨張弁を介して直列に接続し、前
記第1パスの他端を前記電子膨張弁へ接続し、前記第2
パスの他端を前記四方弁へ接続し、前記圧縮機の吐出口
側と、前記第1パスと前記第2パスとの間とを開閉弁を
備えたホットガスバイパス管により接続してなり、運転
モードに応じて、前記電子膨張弁と前記補助電子膨張弁
との絞り開度および前記開閉弁の開閉を制御した構成と
なっている。
【0005】また、除霜運転時には、前記圧縮機の吐出
口側と前記室内熱交換器とが接続し、前記圧縮機の吸込
口側と前記室外熱交換器とが接続するように前記四方弁
を切り換えて、先ず、前記電子膨張弁を全開し、前記補
助電子膨張弁を絞り、前記開閉弁を閉塞し、次に、前記
第1パスの除霜が完了したとき、前記電子膨張弁を絞
り、前記補助電子膨張弁を全開し、前記開閉弁を開放し
た構成となっている。
【0006】また、通常の冷房運転時および暖房運転時
には、前記電子膨張弁を絞り、前記補助電子膨張弁を全
開し、前記開閉弁を閉塞した構成となっている。
【0007】更に、前記ホットガスバイパス管を、前記
圧縮機の吐出口側と、前記補助電子膨張弁と前記第2パ
スとの間とを接続した構成となっている。
【0008】
【発明の実施の形態】図1乃至図5にて示す本発明の実
施例により、本発明の実施の形態について説明する。1
は冷媒蒸気を圧縮する吐出口2と吸込口3とアキュムレ
ータ4とを備えた圧縮機、5は同圧縮機1の吐出口2よ
り吐出する冷媒の流れを運転モードに応じて切り換える
四方弁、6は室内に設置され室内空気に対して冷媒の熱
交換を行う室内熱交換器、7は冷媒が通過して膨張する
絞り開度が調整可能な電子膨張弁、8は室外に設置され
外気に対して冷媒の熱交換を行いパスが第1パス9と第
2パス10とに分割された室外熱交換器である。
【0009】前記第1パス9と前記第2パス10とは冷
媒が通過して膨張する絞り開度が調整可能な補助電子膨
張弁11を介して直列に接続され、前記第1パス9の他
端は前記電子膨張弁7へ接続され、前記第2パス10の
他端は前記四方弁5へ接続されている。
【0010】12は前記圧縮機1の吐出口2側と、前記
補助電子膨張弁11と前記第2パス10との間とを接続
する電磁式の開閉弁13を備えたホットガスバイパス
管、14は前記四方弁5と前記電子膨張弁7と前記補助
電子膨張弁11と前記開閉弁13とを運転モードに応じ
て制御する室外機制御部である。
【0011】上記構成において、次にその作用と効果に
ついて説明する。先ず、図1と図2の項番1にて示す暖
房運転について説明する。前記室外機制御部14によ
り、前記四方弁5を前記圧縮機1の吐出口2と前記室内
熱交換器6とを接続し、前記圧縮機1の吸込口3と前記
室外熱交換器8とを接続するように切り換え、前記電子
膨張弁7を絞り、前記補助電子膨張弁11を全開にし、
前記開閉弁13を閉塞するように制御する。前記圧縮機
1の吐出口2より吐出した高温高圧の冷媒蒸気は、前記
四方弁5を通り、前記室内熱交換器6にて室内空気に放
熱し、暖房することにより凝縮して高温高圧の冷媒液と
なり、同高温高圧の冷媒液は前記電子膨張弁7にて膨張
することにより低温低圧の冷媒液となり、同低温低圧の
冷媒液は前記室外熱交換器8の第1パス9から第2パス
10へと流入して外気から吸熱することにより蒸発して
低温低圧の冷媒蒸気となり、同低温低圧の冷媒蒸気は前
記四方弁5を通り前記圧縮機1の吸込口3へ戻る。
【0012】次に、図3と図4および図2の項番2と項
番3にて示す除霜運転について説明する。先ず、図3と
図2の項番2にて示すように、第1ステップとして、前
記室外機制御部14により、前記四方弁5を前記圧縮機
1の吐出口2と前記室内熱交換器6とを接続し、前記圧
縮機1の吸込口3と前記室外熱交換器8とを接続するよ
うに切り換え、前記電子膨張弁7を全開にし、前記補助
電子膨張弁11を絞り、前記開閉弁13を閉塞するよう
に制御する。この状態で、前記圧縮機1の吐出口2より
吐出した高温高圧の冷媒蒸気は、前記四方弁5を通り、
前記室内熱交換器6にて室内空気に放熱し、暖房するこ
とにより凝縮して高温高圧の冷媒液となり、同高温高圧
の冷媒液は前記電子膨張弁7にて絞られることなく高温
高圧の冷媒液のまま前記室外熱交換器8の第1パス9に
流入し、その熱により前記第1パス9の周りを除霜し、
前記高温高圧の冷媒液は前記補助電子膨張弁11にて膨
張することにより低温低圧の冷媒液となり、同低温低圧
の冷媒液は前記室外熱交換器8の第2パス10へと流入
して外気から吸熱することにより蒸発して低温低圧の冷
媒蒸気となり、同低温低圧の冷媒蒸気は前記四方弁5を
通り前記圧縮機1の吸込口3へ戻る。
【0013】次に、図4と図2の項番3にて示すよう
に、第2ステップとして、前記室外機制御部14によ
り、前記四方弁5を前記圧縮機1の吐出口2と前記室内
熱交換器6とを接続し、前記圧縮機1の吸込口3と前記
室外熱交換器8とを接続するように切り換えたままで、
前記電子膨張弁7を絞り、前記補助電子膨張弁11を全
開にし、前記開閉弁13を開放するように制御する。こ
の状態で、前記圧縮機1の吐出口2より吐出した高温高
圧の冷媒蒸気は、前記四方弁5を通り、前記室内熱交換
器6にて室内空気に放熱し、暖房することにより凝縮し
て高温高圧の冷媒液となり、同高温高圧の冷媒液は前記
電子膨張弁7にて膨張することにより低温低圧の冷媒液
となり、同低温低圧の冷媒液は前記室外熱交換器8の第
1パス9へと流入して外気から吸熱することにより蒸発
して低温低圧の冷媒蒸気となる。一方、前記圧縮機1の
吐出口2より吐出した高温高圧の冷媒蒸気の一部が前記
ホットガスバイパス管12を通って前記補助電子膨張弁
11と前記第2パス10との間から同第2パス10に流
入し、その熱により前記第2パス10の周りを除霜す
る。除霜することにより高温高圧の冷媒蒸気の温度は下
がり、前記第1パス9からの低温低圧の冷媒蒸気と混合
して前記四方弁5を通り前記圧縮機1の吸込口3へ戻
る。
【0014】前記ホットガスバイパス管12を、前記圧
縮機1の吐出口2と、前記補助電子膨張弁11と前記第
2パス10との間とを接続することにより、前記ホット
ガスバイパス管12から流入する高温高圧の冷媒蒸気
が、全開にしているとは言え若干の流路抵抗のある前記
補助電子膨張弁11を通らずに済むため、より有効に前
記第2パス10の周りを除霜することができる。
【0015】次に、図5と図2の項番4にて示す冷房運
転について説明する。前記室外機制御部14により、前
記四方弁5を前記圧縮機1の吐出口2と前記室外熱交換
器8とを接続し、前記圧縮機1の吸込口3と前記室内熱
交換器6とを接続するように切り換え、前記電子膨張弁
7を絞り、前記補助電子膨張弁11を全開にし、前記開
閉弁13を閉塞するように制御する。前記圧縮機1の吐
出口2より吐出した高温高圧の冷媒蒸気は、前記四方弁
5を通り、前記室外熱交換器8の第1パス9から第2パ
ス10へと流入して外気に放熱することにより凝縮して
高温高圧の冷媒液となり、同高温高圧の冷媒液は前記電
子膨張弁7にて膨張することにより低温低圧の冷媒液と
なり、同低温低圧の冷媒液は前記室内熱交換器6へと流
入して室内空気から吸熱することにより冷房し蒸発して
低温低圧の冷媒蒸気となり、同低温低圧の冷媒蒸気は前
記四方弁5を通り前記圧縮機1の吸込口3へ戻る。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
除霜運転中も暖房が行え、かつ除霜時間を短くすること
ができる空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和機の一実施例の冷媒回路
図と制御ブロック図を混在して示した図で、暖房運転状
態を示す。
【図2】本発明による空気調和機の一実施例の制御の内
容を示す説明図である。
【図3】本発明による空気調和機の一実施例の冷媒回路
図と制御ブロック図を混在して示した図で、第1パスの
除霜運転状態を示す。
【図4】本発明による空気調和機の一実施例の冷媒回路
図と制御ブロック図を混在して示した図で、第2パスの
除霜運転状態を示す。
【図5】本発明による空気調和機の一実施例の冷媒回路
図と制御ブロック図を混在して示した図で、冷房運転状
態を示す。
【図6】従来の空気調和機の冷媒回路図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 吐出口 3 吸込口 5 四方弁 6 室内熱交換器 7 電子膨張弁 8 室外熱交換器 9 第1パス 10 第2パス 11 補助電子膨張弁 12 ホットガスバイパス管 13 開閉弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機の吐出口から吐出される冷媒を、
    四方弁、室外熱交換器、電子膨張弁、室内熱交換器、前
    記四方弁を経て前記圧縮機の吸込口へ循環するヒートポ
    ンプ式冷凍サイクルを備えてなる空気調和機において、 前記室外熱交換器のパスを第1パスと第2パスとに分割
    し、両パスを補助電子膨張弁を介して直列に接続し、前
    記第1パスの他端を前記電子膨張弁へ接続し、前記第2
    パスの他端を前記四方弁へ接続し、前記圧縮機の吐出口
    側と、前記第1パスと前記第2パスとの間とを開閉弁を
    備えたホットガスバイパス管により接続してなり、 運転モードに応じて、前記電子膨張弁と前記補助電子膨
    張弁との絞り開度および前記開閉弁の開閉を制御してな
    ることを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 除霜運転時には、前記圧縮機の吐出口側
    と前記室内熱交換器とが接続し、前記圧縮機の吸込口側
    と前記室外熱交換器とが接続するように前記四方弁を切
    り換えて、 先ず、前記電子膨張弁を全開し、前記補助電子膨張弁を
    絞り、前記開閉弁を閉塞し、 次に、前記第1パスの除霜が完了したとき、前記電子膨
    張弁を絞り、前記補助電子膨張弁を全開し、前記開閉弁
    を開放してなることを特徴とする請求項1記載の空気調
    和機。
  3. 【請求項3】 通常の冷房運転時および暖房運転時に
    は、前記電子膨張弁を絞り、前記補助電子膨張弁を全開
    し、前記開閉弁を閉塞してなることを特徴とする請求項
    1記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】 前記ホットガスバイパス管を、前記圧縮
    機の吐出口側と、前記補助電子膨張弁と前記第2パスと
    の間とを接続してなることを特徴とする請求項1記載の
    空気調和機。
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